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【题目】一水平放置的平行板电容器,两极板间距为d,极板分别与理想电源两极相连(极板间电场可视为匀强电场)。上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计).一质量为m电荷量为+q的小球从小孔正上方处由静止开始下落(不计空气阻力,重力加速度为g),经过小孔进入电容器,到达下极板处速度恰好为零并返回(未与下极板接触).求:

(1)小球到达小孔处的速度;

(2)极板间电场强度大小;

(3)若将下极板向上平移d/4,则同样下落的小球将在距上极板多远处返回.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

下极板未移动时,带电粒子到达下极板处返回,知道重力做功与电场力做功之和为零,向上移动下极板,若运动到下极板,重力做功小于克服电场力做功,可知不可能运动到下极板返回,依据动能定理求解.

(1)设小球到达上级板的速度为v此过程运用动能定理得

解得:

(2)对小球由全过程的动能定理:

解得:

(3)设小球在距上极板h处速度减为零,

因电容器与理想电源一直连接,则电容器的电压U不变,则场强

下极板上移场强为

在小球重庆下落过程由动能定理

解得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学要测量一个改装后的电压表Vx的量程和内阻,实验过程如下:

1先用多用电表粗测电压表的内阻和量程,实验中多用电表红表笔应与电压表_____(填)接线柱相连;若已知多用电表内电源电动势为9V,所用档位为“×1K”档,调零后测量,指针位置如图所示此时电压表指针指在表盘的四分之三刻度处则所测电压表内阻约为___________,量程为____________

2若电压表量程为(1)问中所测数值,则为了精确测量其内阻,现提供以下器材:

待测电压表Vx

电流表A(量程0.6A,内阻约为

电压表V(量程l0V,内阻约为30kΩ

定值电阻R0(阻值为10kΩ

滑动变阻器R1(最大阻值为,额定电流为1A

滑动变阻器R2(最大阻值为100Ω,额定电流为lA

电源E(电动势为15V,内阻约为

开关和导线若干

①为了较精确的测量电压表内阻,则测量电路应该选择如下电路中的________

②写出电压表内阻测量值的表达式Rv=_________

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图实线是某时刻的波形图象,虚线是经过0.2s时的波形图象.求

1)可能的周期;

2)可能的波速;

3)若波速是35m/s,求波的传播方向;

4)波传播的可能距离;

5)当0.2s小于一个周期时,周期、波速、传播的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图为快乐大冲关节目中某个环节的示意图。参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOBAO是高h=3m的竖直峭壁,OB是以A点为圆心的弧形坡,OAB=53°B点右侧是一段长度L=1.8m 的水平平台,参赛选手需要从A点左侧的平台平稳到达B点右侧的平台,才算成功。选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上水平平台,但身体素质好的选手会选择自A点直接跃上水平平台。选手可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度g10m/s2, sin53°=0.8 cos53°= 0.6.

(1)若选手以速度v0水平跳出后,能跳到水平平台上,求v0的取值范围;

(2)若选手以速度v水平跳出,最终挑战失败,测得他在空中的运动时间为0.6s,则v为多少? (计算结果保留两位有效数字.在直角坐标系中半径为h的圆的方程:).

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【题目】如图所示是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220V,吹冷风时的功率为120W,吹热风时的功率为1000W。关于该电吹风,求:

(1)电热丝的电阻;

(2)若电吹风正常工作5分钟,则电动机消耗的电能是多少焦耳.

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【题目】如图所示,真空中有平行正对金属板AB,它们分别接在输出电压恒为U=9.0V的电源两端,金属板长L=40cm、两金属板间的距离d=3.2cm,AB两板间的电场可以视为匀强电场。现使一电子从两金属板左侧中间以v0=2.0×107m/s的速度垂直于电场方向进入电场,然后从两金属板右侧射出。已知电子的质量m=0.9×10-30kg,电荷量e=1.6×10-19C,两极板电场的边缘效应及电子所受的重力均可忽略不计。求:

(1)电子在电场中运动时加速度a的大小;

(2)电子射出电场时在沿电场线方向上的侧移量y

(3)从电子进入电场到离开电场的过程中,其动量增加量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一束带电粒子以同一速度vo并从同一位置进入匀强磁场,在磁场中它们的轨迹如图所示。若粒子q1的轨迹半径为r 1,粒子q2的轨迹半径为r 2,且r 2 = 2r 1q1q2分别是它们的带电量。则下列分析正确的是( )

A. q1带负电、q2带正电,比荷之比为

B. q1带正电、q2带负电,比荷之比为

C. q1带正电、q2带负电,比荷之比为

D. q1带负电、q2带正电,比荷之比为

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【题目】如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为Ea,b点的场强大小为EbEaEb的方向如图所示;a点的电势为φa,b点的电势为φb。则下列分析正确的是( )

A. Ea = 3Eb

B. Ea = 2Eb

C. φa < φb

D. φa > φb

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【题目】如图,直角坐标xOy平面内,有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向里,边界与xy轴分别相切于ab两点。一质量为m,电荷量为q的带电粒子从b点沿平行于x轴正方向进入磁场区域,离开磁场后做直线运动,经过x轴时速度方向与x轴正方向的夹角为60°,下列判断正确的是( )

A. 粒子带正电 B. 粒子在磁场中运动的轨道半径为R

C. 粒子运动的速率为 D. 粒子在磁场中运动的时间为

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